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Die vorliegende Dissertation umfasst experimentelle Untersuchungen zu den Ursachen der Partikelentstehung in Ottomotoren mit Saugrohreinspritzung sowie die Ableitung möglicher Maßnahmen zur Optimierung der Gemischbildung und somit zur Verringerung der Partikelemission. Grundlegende Untersuchungen zur Gemischbildung wurden an einer Verdunstungskammer in der Gestalt eines Einlasskanals durchgeführt. Die Verdunstungsneigung verschiedener Sprayauslegungen konnten so bewertet werden. Zur Analyse und Minimierung von Kraftstoffwandfilmen wurden Aufnahmen an einem geschleppten Transparentmotor mit Glaszylinder mit Hilfe von High-Speed-Kameras realisiert. Hierdurch konnten Wandfilme innerhalb des Brennraums visualisiert und anhand ihrer Fläche quantifiziert werden. Eine Vielzahl von innermotorischen Einflussparametern auf die Partikelemission wurde schließlich an einem mit Endoskopen sowohl im Brennraum als auch im Saugrohr optisch zugänglichen Vollmotor untersucht. Drei dominierende Quellen für die Partikelentstehung im Brennraum von Ottomotoren mit Saugrohreinspritzung konnten dabei identifiziert werden: Kraftstoffwandfilme an den Einlassventilen, Wandfilme an der Zylinderlaufbuchse sowie Inhomogenitäten in der Gasphase. Die innermotorischen Parameter Motorlast, Motortemperatur, Ventilsteuerzeiten, Einspritztiming, Ladungsbewegung, Injektorsprayauslegung und Kraftstoffdruck wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf die Partikelentstehung sowie auf ihr Potential zur Reduktion der Partikelemission untersucht und bewertet.

Combustion engineering. --- Heat engineering

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Combustion engineering. --- Combustion, Technique de la

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Drallströmungen sind faszinierend, weil darin so manches Phänomen auftritt, das sich mit einem konventionellen Verständnis für Fluiddynamik nicht erschließt. Wohingegen bei den meisten Strömungen Druckgradient und Geschwindigkeitsvektor nahezu gleich ausgerichtet sind, weist der Druckgradient bei Drallströmungen eine wesentliche radiale Komponente senkrecht zum Geschwindigkeitsvektor auf, was zu einer energetischen Schichtung der Strömung in radialer Richtung führt. Dies ermöglicht Strömungstransitionen wie das Wirbelaufplatzen, das häufig zur Stabilisierung der Verbrennung in Gasturbinen eingesetzt wird. In Verbrennungssystemen mit einer dem Wirbelaufplatzen unmittelbar vorangehenden Vormischzone kann sich auf Grund der durch die Verbrennung induzierten Dichte- und Druckgradienten das Wirbelaufplatzen und mit ihm die Flamme stromauf in die Vormischzone verlagern -- es kommt zum Flammenrückschlag. In dieser Arbeit wird experimentell untersucht, warum und wie dieser Flammenrückschlag bei verschiedenen Betriebsbedingungen zustande kommt.

Combustion engineering. --- Combustion --- Testing. --- Thermochemistry --- Heat --- Smoke --- Heat engineering

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Power (Mechanics) --- Combustion engineering --- Combustion engineering. --- Energy --- Mechanics --- Heat engineering --- fuel --- combustion --- energy --- chemical energy --- energy policy

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Combustion engineering --- Fluid dynamics --- Combustion --- Spraying --- Combustion. --- Combustion engineering. --- Fluid dynamics. --- Spraying. --- energy --- propulsion --- detonation --- combustion dynamics --- fluid mechanics --- Atomization --- Coating processes --- Dynamics --- Fluid mechanics --- Heat engineering --- Thermochemistry --- Heat --- Smoke --- Transport engineering --- Engineering sciences. Technology --- Applied Mathematics